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李源和合作者所關注的材料是Cu3TeO6，在這個材料中，每個原胞內(nèi)有12個具有磁性的Cu2+離子。在61K以下，Cu3TeO6成為反鐵磁體，原胞中6個Cu2+離子磁矩方向大致平行，而另外6個Cu2+離子與它們反向。利用線性自旋波理論，李源和合作者發(fā)現(xiàn)，Cu3TeO6中的自旋波具有線性的能帶交疊，而進一步的分析表明這種能帶交疊具有拓撲性質(zhì)：具有純數(shù)形式的拓撲電荷，它們不依賴于模型的細節(jié)，而只和體系的對稱性有關。李源和合作者證明了，只要材料中具有PT對稱性（時間反演和空間反演），那么，自旋波的線性能帶交疊總是存在。如果同時也存在整體的自旋旋轉對稱性U(1)，這種拓撲能帶交疊具有狄拉克點的形式（圖1a），而將U(1)對稱性移除，則狄拉克點將拓展為結線（圖1b）。狄拉克點和結線都是在特定材料新預言的拓撲能帶交疊類型。Cu3TeO6具有很高的晶體對稱性（第206號空間群，圖1c）,由此保證了在U(1)對稱性存在的前提下，布里淵區(qū)P點位置的自旋波總是狄拉克點。圖1：（a）基于J1-J2模型的自旋波色散（b）布里淵區(qū)以及布里淵區(qū)中的狄拉克點，同時展示了U(1)對稱性移除后狄拉克點演化為結線的過程（c）材料中Cu2+離子J1-J2交換網(wǎng)絡。 為了在實驗上研究上述自旋波的拓撲能帶，李源和合作者又對Cu3TeO6晶體陣列樣品進行了非彈性中子散射實驗。在實驗中，李源和合作者觀測到了四維空間中清晰的自旋波信號。為了將實驗結果和理論計算進行對照，李源和合作者在模擬材料中磁交換作用方面做了大量工作，他們認為：Cu2+離子之間最主要的磁交換作用是最近鄰和第九近鄰的交換作用，前者由于距離最近，后者由于離子之間相對筆直的交換路徑。從圖2a和b可以看到實驗和計算結果符合得相當好：數(shù)據(jù)不僅表明在布里淵區(qū)的P點存在狄拉克錐型的色散（圖2c），而且散射信號的強度與計算也幾乎是一致的（圖2d和e）。散射信號的強度反映了動力學結構因子S(Q,w)，其中包含了自旋波波函數(shù)的重要信息，所以實驗和理論的一致性可以認為是材料中自旋波拓撲屬性的直接驗證。圖2：（a和b）沿著圖1（b）高對稱路徑的實驗和計算的自旋波信號強度圖，布里淵區(qū)中心是(1, 1, 2)（c）布里淵區(qū)P點的狄拉克錐型色散（d和e）a和b虛線框中自旋波的細節(jié)，虛線包絡表明了P點的狄拉克錐型色散。

以傳統(tǒng)兩步法為基礎，設計提出了鈣鈦礦籽晶誘導生長的兩步旋涂法，通過在碘化鉛薄膜中引入含銫鈣鈦礦籽晶，使籽晶提供后續(xù)鈣鈦礦生長的成核位點，引導高質(zhì)量薄膜生長，解決兩步法中無機陽離子的有效摻雜問題。通過籽晶誘導，可實現(xiàn)對成核和晶粒大小的精確調(diào)控，有效摻入無機Cs離子，器件的能量轉化效率提升至21.7%，同時，器件在AM1.5G太陽光下持續(xù)工作140小時后，仍然保持超過60%的初始效率，遠優(yōu)于傳統(tǒng)兩步法數(shù)小時的穩(wěn)定性。圖1. a) 籽晶法制備鈣鈦礦薄膜過程示意圖。 b) 光致發(fā)光顯微原位探測籽晶法中鈣鈦礦實時生長過程。 進一步的，趙清教授課題組設計了氯化銫增強碘化鉛前驅液兩步法，在進一步提高鈣鈦礦薄膜中堿金屬離子含量的同時，減緩鈣鈦礦的成核、生長過程，獲得了具有更大晶粒、更低缺陷態(tài)密度的鈣鈦礦多晶薄膜。基于此制備得到的平面正式鈣鈦礦薄膜太陽能電池器件具有更高的能量轉化效率22.1%、器件的長時間工作穩(wěn)定性也得到了提高，在AM1.5G太陽光下工作70小時后，依然能夠保持90%的初始效率。在兩步法制備鈣鈦礦薄膜與太陽能電池器件方面，對堿金屬離子的均勻高效摻入、器件性能的提高等問題提供了新的思路。

該項目采用稀土離子示蹤的時間分辨熒光免疫分析技術（TRFIA）進行食品中痕量污染物的高靈敏免疫分析試劑的應用研究。建立了黃曲霉毒素 B1（AFB1）、赭曲霉毒素 A（OTA）、藍藻毒素（MC）、瘦肉精（CBL）、氯霉素（CAP）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、河豚毒素（TTX）、伏馬毒素（FB1）、T-2 毒素、氯丙嗪(CPZ)、地西泮（DIA）等食品安全系列的高靈敏 TRFIA 檢測方法。組建檢測食品中獸藥、生 物毒素等痕量有害物的高靈敏系列 TRFIA 試劑盒，項目產(chǎn)品申請專利 14 項，該項目的研究相當于國內(nèi)外同類研究工作的先進水平，應用成本可降低至進口試劑的一半以下。 

在風洞試驗平臺上開展了一系列模擬研究，成果為城市建筑規(guī)劃、交通污染控制、風力發(fā)電等提供支撐

本發(fā)明公開了硬脂酰乙醇胺在提高植物灰霉病抗性中的應用以及在制備提高植物灰霉病抗性的制劑中的應用。本發(fā)明以硬脂酰乙醇胺為主要有效成分制備的制劑，通過誘導植物體內(nèi)的茉莉酸以及乙烯的信號路徑，可顯著增強植物對灰霉病的抗性，減少因灰霉病給植株帶來的經(jīng)濟損失。采用本發(fā)明制劑防治植物灰霉病簡單易行，成本較低，可顯著延遲和抑制灰葡萄孢病原菌在葉片上的生長及病害的擴散，大大提高了植株對灰霉病的抗性。

本項目針對傳統(tǒng)礦用蓄電池機車在運輸?shù)倪^程存在直流電機維護困難、蓄電池的使用壽命、蓄電池機車的制動和電能損耗等問題，研制了適用于煤礦防爆特殊型蓄電池電機車用的永磁同步電動機及其調(diào)速器，形成礦用隔爆蓄電池永磁同步牽引電機車及其控制系統(tǒng)。PMSM 及其驅動系統(tǒng)在蓄電池機車中的應用為解決傳統(tǒng)礦用蓄電池機車運輸過程中的問題提供了新的方法。

中國科學院院士、南開大學教授陳軍團隊受Nature子刊《自然評論·化學》編委會邀請，發(fā)表題為“有機電極材料在鋰電池中的實際應用前景分析”的綜述論文。該文章深入闡述了有機電極材料的結構特征、作用機理、構效關系等，著重分析了有機電極材料的實際現(xiàn)狀和應用前景，有助于學術界和工業(yè)界充分了解有機電極材料的實際應用潛力和待解決的問題，有望激發(fā)更多應用導向的研究工作，進而促進未來有機電池的商品化應用。文章第一作者為盧勇博士，通訊作者為陳軍院士。鋰離子電池目前廣泛應用于各類便攜式電子設備，在人類社會的信息化、移動化、智能化、社會化等方面凸顯作用，并有望在電動汽車和智能電網(wǎng)等領域大規(guī)模應用。商品化鋰離子電池的正極材料主要是無機過渡金屬氧化物和磷酸鹽，其中過渡金屬資源大都不可再生，電池回收利用技術復雜、成本高，從長遠的角度來看可能會面臨資源短缺等難點問題。因此，可循環(huán)再生的電極材料開發(fā)已成為電池領域的學術前沿和重大需求。有機電極材料由于含有豐富的碳、氫、氧等元素而顯現(xiàn)出可再生、綠色環(huán)保、低成本和高容量等優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關注。有機電極材料的制備具有合成創(chuàng)造的特點。有機電極材料一般可以從植物中（比如玉米等作物和蘋果等果蔬）直接提取或者以生物質(zhì)材料為原料通過簡單的方法制備得到；在有機材料提取制備、電池裝配和回收過程中產(chǎn)生的二氧化碳又可以被植物吸收利用，因而體現(xiàn)了很好的循環(huán)和可再生性。然而，有機電極材料還面臨著在電解液中溶解度大、導電性差、密度低等難點問題，其材料特征、作用機理、構效關系等亟待深入理解。陳軍院士團隊的綜述論文圍繞有機電極材料的未來發(fā)展提出見解。文章指出，有機電極材料具有結構可調(diào)控特點。根據(jù)不同的分子結構和反應電位，有機材料在實際應用中可作為正極或者負極活性材料。文章首先討論了有機電極材料本身的各種關鍵性質(zhì)，包括材料的能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、密度、電導率、能量效率、價格、資源可用性和熱/化學穩(wěn)定性。其中能量密度、功率密度和循環(huán)壽命是材料的基本電化學性質(zhì)，這些性質(zhì)會受到材料密度和電導率的影響，其他因素如穩(wěn)定性和價格等也是必須要考慮的問題。接著從實際電池應用角度分析了電極中活性物質(zhì)的單位面載量和電解液用量等因素對全電池性能的影響。最后利用軟件對以有機材料為正極或者負極的實際鋰電池體系進行了模擬，得出了相關電池體系的性能（如整體能量密度、功率密度）和價格等參數(shù)。結果表明，n型有機正極材料特別是羰基化合物具有較好的實際應用前景。

成果介紹項目采用氮摻雜碳中空球為直接甲醇燃料電池陰極材料，構建了直接甲醇燃料電池器件，提高燃料電池的比能量、比功率、循環(huán)壽命。技術創(chuàng)新點及參數(shù)采用無模板法控制合成氮摻雜碳中，空球實現(xiàn)分子水平上對材料構筑過程及對該含氮多孔材料結構、組成及其對氧還原催化活性的有效調(diào)控。市場前景在當前環(huán)境下，尋找新型高效的催化劑以降低貴金屬鉑的用量，并對氧還原反應保持較高的催化活性，已成為當前研究的一個重要課題，該項目未來社會意義和經(jīng)濟意義重大。

本發(fā)明公開了擬南芥基因SPOC1在調(diào)控植株開花期中的應用，本發(fā)明篩選獲得擬南芥基因SPOC1的T?DNA插入突變體純合體植株，并將其與相同條件下生長的野生型植株開花時間及蓮座葉數(shù)目進行比較，發(fā)現(xiàn)敲除SPOC1基因引起擬南芥植株中開花相關基因CO、RGL2、FUL、LFY和AP1的表達變化，比野生型植株的開花期延遲。本發(fā)明的技術方案對于植物花期調(diào)控具有重要意義。